壓力服裝在運動和醫療領域的應用研究

岳文俠

(陜西服裝工程學院，陜西 西安 712046)

1 引言

壓力服裝，即能夠在人體的特定部位產生服裝壓力的服裝[1]。壓力服裝對人體施加壓力，可提高運動性能并有利于身體健康，其中包括增加血液循環、塑造形體、促進傷口愈合等。但過大的服裝壓力會造成人體疲乏，甚至心肺功能低下，嚴重損害身體健康。因此，在服裝設計及功能性研究過程中，要科學設計生產服裝。

國內以往關于壓力服裝的研究主要集中在服裝壓力的測量方法及傳感技術[1-4]、服裝壓力與面料性能的關系[5-7]等方面，關于壓力服裝在實際中的應用，例如輔助疤痕恢復、提高運動員成績的相關研究還比較少。本文總結了壓力服裝的發展歷程，并分析了壓力服裝對病人疤痕治療和提高運動員成績的影響及市場上現有壓力服裝存在的問題。

2 壓力服裝的發展

早在20世紀70年代，國外已經開始使用壓力襪輔助治療下肢靜脈疾病[8]。醫用壓力襪通過對患者腿部產生一個可控的、逐漸變化的力來促進靜脈血液回流，通常情況下，其最大壓力為20 mmHg～40 mmHg，在腳踝部產生最高壓力，順著腿部向上逐漸遞減，在小腿肚處減為最大壓力值的70%～90%，在大腿處減到最大壓力值的25%～45%，這種梯次減壓效果可促進病人的靜脈血流、減少靜脈淤血以及防止血栓形成[9，10]。近年來，隨著壓力服裝的優點逐漸被人們認知，如改善肌肉力量、爆發力、耐力、運動知覺、利于運動后的恢復等，壓力服裝在運動員中越來越受歡迎。

3 壓力服裝在運動和醫療領域中的應用

3.1 壓力服裝在運動領域中的應用

3.1.1壓力服裝用于競技比賽

對運動員進行跟蹤調查發現，壓力服裝能通過清除乳酸濃度、減少肌肉震動等來增進運動員的運動機能。Berry MJ等人[11]研究發現，運動員在進行極限自行車運動時，穿著壓力服裝會減少其血液中的乳酸濃度。Sear JA等人[12]通過研究發現，穿著全身壓力服裝會提高肌肉含氧量和相關代謝性能，從而提高人體的運動性能。Trevor H等人[13]測試了9名職業運動員分別穿著普通運動服、壓力服裝和寬松服裝在20秒短跑中的成績，發現壓力服裝可以提高成績。Kraemer等人[14]通過測試11名男性運動員和9名女性運動員穿著全身壓力服裝進行傳統杠鈴運動時的運動性能、肌肉疲勞、肌肉酸痛、肢體腫脹程度，發現壓力服裝可以提高運動員的運動能力，緩解肌肉疲勞、肌肉酸痛等。

壓力服裝還可以提高運動員重復彈跳能力。William J. Kraemer等人[15]以18名籃球運動員為實驗對象，用自動顯示力的人機交互程序測量運動員的彈跳力，發現穿著壓力短褲的運動員的最大彈跳力沒有明顯改變，但是反復垂直彈跳的平均彈跳力明顯增加。Doan等人[16]分析，壓力服裝能夠提高彈跳能力的原因包括改善熱身效果、減少肌肉震動和增大髖關節處的扭矩。運動員穿著較小壓力的壓力服裝對運動成績的影響較小，但運動員的舒適感和肌肉耐力會有一定程度的提高[17，18]。

3.1.2壓力服裝輔助運動員體能恢復

2004年，Chatard等人[19]研究12名職業自行車運動員穿著壓力服裝進行極限五分鐘騎車運動，證實了運動員在激烈運動后，穿著壓力服裝可有助于促進其血液中乳酸的清除進而加快激烈運動后的體能恢復，并且發現運動員休息80分鐘后，再次進行五分鐘極限騎車時，穿著壓力服裝的運動員比不穿壓力服裝的運動員成績提高了2.1%。還有研究表明，在恢復階段穿著壓力服裝有利于減輕肌肉酸痛[20，21]，如Rob Duffield等人[22]分析11名運動員穿著和不穿著壓力褲運動前后的血樣，發現運動前后壓力褲對心率、pH值及乳酸沒有明顯的影響，但是24小時后，穿著壓力褲的運動員谷草轉氨酶和肌肉酸痛減少明顯 。

3.2 壓力服裝在醫療領域中的應用

在醫療領域，壓力服裝可以輔助增生性疤痕的愈合、預防靜脈血栓、防止骨位異化、提高關節的靈活性等。

自1970年壓力服裝就用來治療增生性疤痕，其原理是壓力服裝對傷口施加一定的壓力，從而限制傷口處的血流、氧氣和營養供給來控制傷口處膠原合成，進而可以加快傷口的恢復、減少痙攣發生的概率和進行外科手術的需要[23-25]。

通過對89位患有胯骨錯位和膝蓋錯位的病人進行試驗，發現壓力襪是進行血栓預防的有效措施，并且穿著理想梯度壓力的壓力襪患靜脈血栓的概率(6.1%)比穿著相反壓力梯度的概率(25.6%)小[26，27]。

2009年，Platts SH等人[28]采用美國航空航天局的壓力服裝AGS(78 mmHg)和俄羅斯聯邦航天局的壓力服裝Kentavr(30 mmHg)，對受試者進行模擬太空飛行試驗，發現這兩種壓力服裝對防止直立不耐受均有一定的作用。2010年，Stenger MB等人[29]驗證了這一結論，并且發現穿著壓力襪的宇航員的收縮壓、每搏輸出量、心輸出量均比對比組的高。

在治療增生性疤痕或預防靜脈曲張時，需要注意的是必須在病人的傷口閉合后并且可以承受一定壓力時，才可以穿著壓力服裝。壓力服裝需要一天穿著23小時，并且一直持續到疤痕愈合，一般情況下需要6個月。但是按照慣例，對患有增生性疤痕的病人施加壓力的時間要持續兩到三年。醫生要定期對病人穿著的壓力服裝進行調整，或者換用新的服裝來保證衣服對人體施加足夠的壓力。

4 壓力服裝的理想效果及存在的問題

4.1 理想壓力服裝應達到的預期效果

理想的壓力服裝應該給受壓部位提供適度的持續壓力，從而改善血液向肢體末端的循環；激烈運動時，可減少人體血液中的乳酸濃度，減少和地面接觸時的肌肉震動以提高彈跳高度，減少運動員受傷的概率；激烈運動后，改善運動員的體能恢復及后續的運動成績，減輕激烈運動后的延遲性肌肉酸痛；改善運動中和運動后的人體主觀感覺。

4.2 現有壓力服裝存在的問題

A. J. Best等人[26]通過調查發現，市場上98%的壓力襪都不能產生理想的壓力梯度，甚至有54%的壓力襪會產生相反的梯度壓力。

運動用壓力服裝和醫療用壓力服裝都存在下列問題：目前還沒有一個最佳壓力的標準，缺乏科學的指導來實現安全有效的壓力療法；長時間施加過大的壓力會導致病人骨骼變形甚至殘疾，特別是在正在發育的未成年人[30]；濕熱天氣中，醫療壓力服裝會因為產熱和出汗帶給人體不適感，病人會起水皰、濕疹、潰瘍甚至傷口腐爛，使治療時間延長[31]；研究發現過大的壓力會影響穿著者的正常生理平衡，如碳水化合物的吸收、直腸溫度、血壓等[32-34]；由于人體不同部位的曲率不同，很難保證人體各個部位受力均勻[35]；穿著壓力服裝的病人的活動在一定程度上會受到限制。

5 壓力服裝的生產建議

5.1 壓力服裝的面料

面料的力學性能對壓力服裝設計和壓力預估十分重要，但關于壓力服裝面料力學性能的研究較少，因此壓力服裝生產需先對面料的性能和適用性深入了解。王永榮等人[1]研究了4種醫療壓力服裝錦/氨面料的彈性和斷裂強力，結果表明4種面料的斷裂伸長都超過200%，在伸長率小于100%范圍內，面料的拉伸力與伸長率呈接近線性關系。

5.2 壓力服裝的生產

目前市場上壓力服裝的生產方式主要有兩種：批量生產和定制。定制的壓力服裝比批量生產的更適合人體。壓力服裝在生產時可以在脆弱的傷口處或者新愈合處加一層內襯，減少服裝與傷口之間的摩擦，防止傷口潰爛。為了保證壓力服裝對傷口施加均勻的壓力，壓力服裝應當比傷口邊緣長出2英寸，同時雙層面料可提高服裝對人體的壓力。

6 結語

壓力服裝在體育和醫療領域均有廣泛應用，并且對運動員成績的提高、體能恢復、增生性疤痕的治療等有一定的積極影響。壓力服裝面料的力學性能對服裝設計和壓力預估十分重要，因此在壓力服裝設計之前需先評估面料的相關力學性能。在壓力服裝設計時，要從服裝生物力學、服裝生理衛生學以及人體工程學角度全面深入地研究服裝壓，科學地利用服裝壓,實現服裝壓的合理分布。